锂电池隔膜透气度测试方法及测试仪器
锂电池隔膜是什么?
锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了锂电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。
隔膜的主要作用是使锂电池的正、负极分隔开来,防止两极接触而短路,此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的,其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。电池的种类不同,采用的隔膜也不同。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。
隔膜上的微孔结构正是这些离子往返于正负极的重要通道,它的透气性能会直接影响到电池的性能。因此,对隔膜透气度的测试非常有利于锂离子电池的设计和制造。
测试方法
锂离子电池隔膜透气度测试方法,采用透气测量工艺,其特点是电池隔膜透气度测试工艺过程包括:固定电池隔膜,在隔膜一侧施加气压,计量气压压降和所用时间,检测隔膜的透气度。
在固定锂电池隔膜的情况下,对隔膜一侧施加一定气压,由于隔膜上存在的微孔,该气压会逐渐降低,直到等于大气压力。比较压力从初始压力降到终止压力所用的时间,便可知该隔膜的透气度。通过比较不同隔膜的压降时间,即可对它们的透气度性能进行比较。压降时间越小,表明透气性能越好。整个测试过程简单、快捷,数据能直接反应隔膜的透气性能,具有显著的实用性。
在整个过程中,应注意:1、确保测试装置密封,且密封过程不会损伤隔膜。2、初始压力值不宜过大,以免损伤隔膜。3、在对不同锂离子电池隔膜进行测试时,应该有确定的初始气压值和终止气压值,这样记录的时间才具有比较意义。
锂电池隔膜的透气性、面密度、吸碱百分比等参数都是相互关联的。如果隔膜透气性很大,则隔膜的面密度就会有所降低,这会对电池的性能产生一定的影响。但是如果其它各项参数均达到理想的范围内,而隔膜的透气性却不好,一样会影响电池的性能,因此对隔膜的透气性进行检测是很有必要的。
测试仪器
GTR-704R隔膜透气度仪适用于适用于电池隔膜、交换膜、炭纸、纸张、纺织品等材料气体透过率等指标的测定。测试方法满足肖伯尔和本特生以及葛尔莱(Gurley)等多种方法要求。执行标准:ISO 5636.5,ASTM D726, TAPPI T460, GB/T 36363-2018

工作原理:
透气度(air permeability)在测试温湿度、常压环境中,测试仪器施加1.21kPa压力下,100mL空气通过面积为6.45cm²试样(隔膜)所需要的时间。
技术指标:
测试范围:10-15000s/100ml(标准配置)其他量程可选。
分 辨 率:0.1s/100ml
试样件数::1件
压力范围:20kPa ,(5kPa,10kPa可选)压力
精度:0.01kPa
测试面积:1.0in2. (0.25in2, 0.1in2可选)
试样厚度:≤5mm
试验气体:洁净空气(用户自备)
气源压力:0.3MPa1.0MPa
接口尺寸:Ф6mm
外形尺寸:370mm(L)×320mm(D)×220mm(H)
电 源:AC 220V 50Hz
净 重:20 kg
隔膜是锂离子电池的关键上游材料,锂离子电池隔膜的透气性是衡量电池隔膜的一项重要指标,进而也是衡量锂电池品质的一项重要指标。锂电池对隔膜的性能要求十分严格,它的好坏直接影响电池的电化学性能和安全性能,因此对隔膜性能的测试是衡量判断一个隔膜优劣的重要手段。